Legura 5052 je jedna od najšire specificiranih aluminijskih-magnezijumskih legura za pomorske konstrukcije. Odabir prave debljine ploče uvijek je balans između strukturne čvrstoće, težine, zavarljivosti, performansi korozije i cijene materijala. Odjeljci ispod navode opsege debljina koji se obično valjaju za brodogradnju, standarde koji ih definiraju i provjere dizajna koje odlučuju o konačnom broju na crtežu.
Uobičajeni raspon debljina aluminijumske ploče 5052 za brodogradnju
Ploče koje se koriste za školjke trupa, palube i unutarnju strukturu obično su valjane između 1,6 mm i 6 mm. Teži profili se proizvode za kobilice, ležišta motora i lokalnu armaturu.
1,6 mm - 2.5 mm:laka plovila, nadgradnje, ne-nenosivi-ploče i unutrašnje obloge.
3 mm - 4 mm:srednje{0}}radne čamce, mala teretna plovila, obloge palube i vodonepropusne pregrade.
5 mm - 6 mm:veća plovila, obloge dna, kobilice i okviri koji nose velika opterećenja ili udare.
Tolerancija debljine se mora navesti u odnosu na naručeni standard, jer je dozvoljeno minus odstupanje proporcionalno veće na tankom limu i direktno utiče na proračun skeleta.
Odabir debljine prema strukturnoj funkciji
| Debljina | Tipična komponenta | Razlog dizajna |
|---|---|---|
| 1.6 - 2.5 mm | Nadgradnja, paneli palube, unutrašnje obloge | Mala težina, lako oblikovanje i zavarivanje, adekvatna krutost sa ukrućenjima |
| 3 - 4 mm | Oplata glavne palube, pregrade, zidovi rezervoara za gorivo i vodu | Uravnotežena snaga, krutost i težina; dobro ponašanje pri umoru |
| 5 - 6 mm | Donja obloga, kobilica, okviri, ležajevi motora | Visoka lokalna čvrstoća, otpornost na udarce i habanje u zoni opterećenja |
| 6 mm i više | Kobilica patika, vretena, lokalno ojačanje, grotla | Otporan je na opterećenja uzemljenja i koncentrisane sile od mašina |
Standardi i temperamenti iza brojeva
Legura 5052 je legura Al-Mg koja se ne-terplinski-obrađuje i isporučuje se u O, H32, H34 ili H112 temperamentu. Pomorske klase se obično naručuju prema sljedećim dokumentima, a navedene debljine, tolerancije i mehaničke vrijednosti moraju proizaći iz istog standarda koji se koristi u proračunu dizajna.
ASTM B928:Visoko-proizvodi od legure aluminijuma magnezijuma za pomorske usluge i slična okruženja.
ASTM B209:aluminijski lim i ploča, uključujući leguru 5052, sa određenim tolerancijama debljine.
EN 485-2 i EN 485-4:mehanička svojstva i tolerancije za hladno{0}}valjane limove, trake i ploče.
GB/T 3880.2 i GB/T 3880.3:mehanička svojstva i tolerancije dimenzija za ploče i lim od kovanog aluminija.
ISO 12215 serija:Pritisci za smanjenje i dizajn za mala plovila, široko primijenjena na aluminijske trupe.
Tipične mehaničke vrijednosti za žareni 5052 su vlačna čvrstoća od oko 195 MPa sa otprilike 25 posto istezanja; rad-kaljeni H32 temperament dostiže zateznost od oko 230 MPa sa otpornim naprezanjem od 0,2 posto blizu 195 MPa. Veći otporni napon je razlog zašto se H32 preferira za obloge palube i trupa, dok je O temperament odabran tamo gdje je potrebno ozbiljno oblikovanje.
Kako odrediti optimalnu debljinu
Vrsta i namjena plovila:plovila za slobodno vrijeme preferiraju tanju oplatu za brzinu; radnim čamcima i transportnim plovilima potrebna je deblja oplata radi izdržljivosti.
Veličina plovila:duži rasponi i veći pomaci povećavaju momente savijanja, a time i debljinu ploče.
Strukturna funkcija:omotač i obloga palube su vođeni lokalnim pritiskom i razmakom ukrućenja; kobilice i obloge dna od udara i opterećenja od uzemljenja.
Zavarivanje i izrada:5052 lako zavari sa 5356 ili 5554 žicom za punjenje, ali unos topline i priprema spoja moraju se kontrolirati na težim mjerama kako bi se ograničila izobličenja.
Korozija i premaz:deblja ploča nosi veću termičku masu, što utiče na očvršćavanje i adheziju premaza; priprema površine ostaje odlučujući faktor za-dugoročni učinak.
Cijena i težina:svaki dodatni milimetar dodaje težinu, smanjuje nosivost i povećava troškove materijala i goriva, tako da je minimalna usklađena debljina obično ekonomičan izbor.
Utjecaj debljine na performanse plovila
Smanjenje debljine ploče smanjuje zapreminu, što smanjuje potrebnu snagu motora i potrošnju goriva i može povećati radnu brzinu. Povećanje debljine povećava modul presjeka i vijek trajanja, posebno u području dna i kobilice, ali prekomjerna debljina dodaje veliku težinu strukturi i može smanjiti margine stabilnosti. Optimum je stoga najtanja ploča koja zadovoljava pravilo oskudnosti, lokalni pritisak i granice zavarivanja i rukovanja u dvorištu.
Često postavljana pitanja
P: Koja debljina 5052 aluminijske ploče se koristi za trupove brodova?
Trupovi se najčešće grade od ploča od 3 mm do 6 mm, kod lakših plovila koji koriste panele od 1,6 mm do 2,5 mm i većih radnih plovila od 6 mm i više u području dna i kobilice.
P: Da li je 5052 aluminijum pogodan za oplatu ispod-vodne linije?
Da. 5052 dobro je otporan na koroziju morske vode i široko se koristi za vlažne površine. Treba ga izolovati od različitih metala i zaštititi od pukotina oko pričvršćivača i fitinga.
P: Koji temperament treba navesti za brodsku ploču?
H32 ili H34 je specificirano tamo gdje je potrebno veće otporno naprezanje za oplatu, O temperiranje gdje se ploča mora formirati ili valjati do uske zakrivljenosti, a H112 za vruće{3}}valjane teže profile.
P: Kako se definira tolerancija debljine ploče?
Tolerancija je definisana standardom za naručivanje, na primer ASTM B209 ili EN 485-4, i izražava se kao dozvoljeno minus i plus odstupanje od nominalne debljine merene izvan valjanih ivica.
P: Može li se ploča 5052 zavariti bez termičke obrade nakon -zavarivanja?
Da. 5052 nije ojačan termičkom obradom, tako da zavareni spojevi ne zahtijevaju termičku obradu nakon-zavarivanja. Zavarivanje sa punilom 5356 vraća čvrstoću spoja na nivo osnovnog metala.
P: Da li deblja ploča 5052 poboljšava efikasnost goriva?
Ne, suprotno. Deblja ploča povećava pomak i vlažnu površinu, što povećava potražnju za snagom. Debljina bi stoga trebala biti zasnovana na strukturnim zahtjevima, a ne na pretpostavci efikasnosti.
